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《仲恺农业工程学院》 2015年
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癸酸—棕榈酸/脲醛树脂微胶囊相变材料的制备及应用研究

吴梓敏  
【摘要】:脂肪酸相变材料具有高的熔融潜热、过冷度低、无毒、不可燃、化学稳定性良好、与建筑材料具有良好的相容性等优点,利用其潜热储能特性应用于建筑中,能起到减小室内温度波动、改善室内环境的舒适性以及提高节能环保效果等作用,成为近年来建筑节能领域的研究热点。本论文主要进行以下几个方面的研究:(1)根据施罗德公式和最低共熔理论,选择癸酸-棕榈酸二元低共熔物作为建筑节能应用的相变材料。采用熔融共混和超声振荡相结合的方法制备癸酸-棕榈酸二元低共熔物,经差示扫描量热仪测试结果可知,其最低共熔质量配比为0.82∶0.18,相变温度为26.29℃,相变潜热为140.36 J/g。(2)以癸酸-棕榈酸二元低共熔物为芯材,脲醛树脂为壁材,采用原位聚合法制备脂肪酸微胶囊,分别研究乳化剂的种类、乳化剂的用量、乳化时间和乳化转速对微胶囊包裹率和粒径的影响,确定最佳乳化条件为:乳化剂为复合乳化剂AEO-7与Tween80(HLB值为12.86),其用量为芯材质量的4%,乳化转速为1400 r/min,乳化时间为60min。(3)考察预聚体的浓度、芯壁比、聚合转速和聚合时间对微胶囊包裹率和粒径的影响,通过单因素及正交实验确定脂肪酸微胶囊最佳合成工艺为:预聚体浓度为35%,芯壁比为1.1∶1,聚合转速为500 r/min,聚合时间为3 h。通过差示扫描量热仪、激光粒度分析仪和傅立叶变换红外光谱仪等仪器对微胶囊的热性能、粒径和结构等进行表征。结果表明,微胶囊的相变潜热达到106.79 J/g,包裹率为76.08%,相变温度为27.32℃,体积平均粒径为37.25μm,具有良好的相变蓄放热功能、良好的热性能和热循环稳定性。(4)采用直接加入法,将癸酸-棕榈酸/脲醛树脂微胶囊与石膏相复合制备相变石膏板,并研究其热性能、蓄放热性能和循环稳定性。结果表明,相变材料与石膏复合前后,相变温度基本保持不变,均在27℃左右;当癸酸-棕榈酸/脲醛树脂微胶囊的掺量为30%时,相变石膏板的相变温度为27.24℃,相变潜热为44.59 J/g,且40次冷热循环后蓄放热性能基本不变,说明相变稳定性良好,满足建筑节能的应用要求。
【学位授予单位】:仲恺农业工程学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TB34

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